河臺(tái)金礦田構(gòu)造控礦特征成礦機(jī)理與找礦方向

1、河臺(tái)金礦田構(gòu)造控礦特征、成礦機(jī)理與找礦方向 摘要：河臺(tái)金礦田位于廣東省西部，是目前粵西、桂東南發(fā)現(xiàn)的最大金礦田，面積40km2。礦田范圍內(nèi)大體分為三個(gè)成礦帶，北帶由高村、云西、后逕和河海礦床組成，是地質(zhì)工作的重點(diǎn)，高村、云西經(jīng)勘探已提交儲(chǔ)量50t，是目前河臺(tái)金礦的主要開(kāi)發(fā)對(duì)象；中帶主要由太平頂、桃仔山、坑尾礦床組成；南帶由寶鴨塘、尚臺(tái)礦床組成。除高村、云西礦床外，其它礦床曾做普查或詳查地質(zhì)工作。本文主要通過(guò)從礦區(qū)地質(zhì)工作包括科研和礦山開(kāi)發(fā)過(guò)程對(duì)礦區(qū)地質(zhì)的認(rèn)識(shí)，并以此為基礎(chǔ)，建立一個(gè)較合理的成礦模型，以指導(dǎo)礦區(qū)深部和外圍的找礦。關(guān)鍵詞：糜棱巖型金礦床；構(gòu)造控礦；成礦機(jī)理；找礦方向中圖分類號(hào)： 文

2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： 文章編號(hào)1 河臺(tái)金礦田控礦構(gòu)造特征1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造構(gòu)造。該礦田位于詩(shī)洞-伍和-石澗-河臺(tái)混合巖田的邊緣帶，是華南加里東期云開(kāi)變質(zhì)體的一部分。北東南西向延伸的吳川-四會(huì)斷裂及廣寧-羅定斷裂對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)發(fā)展起了重要的控制作用，控制了該區(qū)次級(jí)構(gòu)造和地質(zhì)體的總體展布方向和特征。地層。礦田范圍內(nèi)，主要出露的地層從北至南是已遭受變質(zhì)作用的震旦系、奧陶系和志留系地層，以礦區(qū)南部橫貫礦區(qū)的北東南西向F1斷裂為界，北面為震旦系，南面為奧陶系和志留系，寒武系地層僅在礦區(qū)東南角有出露，其它地區(qū)缺失，是一套倒轉(zhuǎn)地層，走向北東南西，傾向北西，與成礦密切關(guān)系的是震旦系地層。根據(jù)研究資料，粵西地區(qū)地層的含

3、金性以寒武系及前寒武系地層含金量最高，達(dá)9.0ppb以上，平均6.98ppb，并且隨地層時(shí)代從老到新含金量逐漸降低。區(qū)域變質(zhì)巖與巖體。礦區(qū)范圍內(nèi)以片巖（含片狀石英巖）、混合巖以及糜棱巖（千糜巖）為主，自北往南變質(zhì)程度漸弱，F(xiàn)1以南以千枚巖為主。震旦系片巖的特征礦物是石英+白云母+（十字石）+（矽線石）+（鈣鋁榴石），是在中溫、中低壓條件下形成的區(qū)域變質(zhì)階段性產(chǎn)物，其原巖可能是泥質(zhì)巖石夾雜沉積硅質(zhì)巖?；旌蠋r則是區(qū)域變質(zhì)作用的高階段產(chǎn)物。糜棱巖（韌性剪切帶）的原巖可以是片巖、混合巖或混合巖化片巖，是礦體主要的直接圍巖。根據(jù)對(duì)不同巖性含金量的進(jìn)一步研究資料，區(qū)域中以片巖、變粒巖含金量高，因此，該區(qū)的

4、寒武系和前寒武系片巖系列巖石組成的地層是金的主要礦源層?；◢弾r體。詩(shī)洞花崗巖-云樓崗花崗巖-伍村花崗巖代表了一個(gè)完整的原地-半原地-侵入花崗巖的演化系列。詩(shī)洞花崗巖形成于加里東期，與同期的混合巖有緊密的成因聯(lián)系。而云樓崗花崗巖和伍村花崗巖形成于海西-印支期。鍶和氧同位素研究表明，云樓崗花崗巖物質(zhì)來(lái)源于上地殼，而伍村花崗巖則可能包含了部分更深源的物質(zhì)。1.2 韌性剪切帶與控礦構(gòu)造1.2.1 韌性剪切帶的特征剪切帶是指由剪切應(yīng)力產(chǎn)生的、由一系列變形巖石及構(gòu)造破裂面組成的狹長(zhǎng)的板狀構(gòu)造變形帶。根據(jù)Ramsay（1980）的分類，剪切帶分為脆性、脆-韌性及韌性三種類型。脆性剪切帶內(nèi)主要發(fā)育斷層角礫巖、

5、壓碎角礫巖、碎裂巖及斷層泥等，這些巖石的共同特點(diǎn)是沒(méi)有發(fā)生明顯的片理化；韌性剪切帶主要發(fā)育糜棱巖系列巖石，包括初糜棱巖、千糜巖、超糜棱巖等；脆-韌性剪切帶則發(fā)育片巖及糜棱巖系列巖石，并以強(qiáng)烈的片理化為特征。根據(jù)研究，絕大部分金礦床主要是與脆-韌性剪切帶有關(guān)。1.2.2 韌性剪切帶控礦特征區(qū)域剪切帶往往延伸幾十至幾百公里，并控制著金礦床的分布，金礦床一般不均勻地分布在區(qū)域剪切的次級(jí)剪切帶或其交會(huì)處，河臺(tái)金礦田就是位于區(qū)域剪切帶的次級(jí)剪切帶（吳川-四會(huì)斷裂及廣寧-羅定斷裂）東延交會(huì)處。加拿大Colvin et al（1988），根據(jù)剪切帶金礦床的大量實(shí)例，構(gòu)筑了個(gè)理想的剪切帶垂直分帶模式：在剪切帶

6、的最上部，變形方式以脆性為主，礦化類型以細(xì)脈狀礦化為主，并發(fā)育有動(dòng)力成因角礫巖和有關(guān)的滲透性蝕變；在剪切帶的中部，構(gòu)造變形以脆-韌性變形為主，礦化類型以大脈狀為主，局部有交代型礦化；在剪切帶下部，構(gòu)造變形以韌性變形為主，礦化類型以浸染狀為主，也有細(xì)脈狀礦化。這些不同的特征與其在不同深度的溫、壓條件有關(guān)。根據(jù)河臺(tái)金礦田目前所揭露的剪切帶特征看，按垂直分帶應(yīng)屬于脆-韌性-韌性剪切帶，大體以0m為界，以上為脆-韌性，以下過(guò)渡為韌性為主，均由糜棱系列巖石組成，包括初糜棱巖、千糜巖、超糜棱巖等。在礦化特征上，0m以上礦化和礦體不局限于剪切帶（糜棱巖帶）內(nèi)，如高村在糜棱巖帶上盤的51號(hào)石英脈礦體就是賦存在

7、糜棱巖帶以外，并且以脈狀礦化為主，有大量的小石英脈（硅化體）出現(xiàn)，厚大富集礦體出現(xiàn)較多，0m以下逐步過(guò)度為以浸染狀蝕變糜棱巖為主，并且礦體嚴(yán)格控制在糜棱巖帶內(nèi)。根據(jù)國(guó)外剪切帶金礦床的研究資料，該類型金礦床延深一般達(dá)11001800m，甚至更深。本礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的次級(jí)剪切帶不同地段其原巖、圍巖等條件不同，剝蝕深度不同，規(guī)模也不同，其長(zhǎng)度有幾十米到一、二千米，厚度也從一、二米到一百米不等，根據(jù)不同剪切帶其所處的位置分析其垂直分帶上的相應(yīng)位置，對(duì)找礦也有一定的幫助。2 成礦機(jī)理 河臺(tái)金礦田的礦體分布和產(chǎn)狀嚴(yán)格受控于近乎北東向的韌性剪切構(gòu)造帶及與之結(jié)合的熱液蝕變作用，這些構(gòu)造帶形成于海西-印支期。河臺(tái)金

8、礦田的成礦作用是多元地質(zhì)地球化學(xué)過(guò)程演化的產(chǎn)物，沉積作用、區(qū)域變質(zhì)作用、花崗巖漿作用、構(gòu)造作用及后期熱液蝕變都以成礦在不同時(shí)期以不同方式起著一定的作用。2.1 金礦源層與金的活化遷移 根據(jù)微量元素、稀土元素和同位素的研究資料表明，震旦系和寒武系地層是主要金礦源層，這與國(guó)內(nèi)外同類型的金礦床與前寒武系地層有密切的關(guān)系相類似，金的初步沉積富集可能與古地?zé)釤崴顒?dòng)有關(guān)。在加里東期，由于受區(qū)域變質(zhì)作用的影響，礦源層中的金曾被活化和轉(zhuǎn)移，可能存在兩種轉(zhuǎn)移形式：一是從高溫區(qū)域遷出向相對(duì)低溫地帶轉(zhuǎn)移，是基本的遷移方向；二是從礦源層巖石固體單元或成巖礦物中遷出，向顆粒界面、微裂理、解理等各種軟弱面轉(zhuǎn)移。2.2

9、韌性剪切構(gòu)造帶與金礦化海西-印支期構(gòu)造帶和與緊密結(jié)合的圍巖熱液蝕變作用嚴(yán)格控制了金礦床的定位和礦體的形態(tài)，是金礦化的主要階段。韌性剪切構(gòu)造帶提供了含金熱液的運(yùn)移通道，剪切帶內(nèi)兩組不同方向的葉理特別是交岔部位將是金成礦最好部位。金的沉淀與黃鐵礦化、黃銅礦化關(guān)系最為密切。溫度下降、壓力的突然釋放及由此引起的原始低度含CO2成礦溶液不混溶作用是金從熱液中析出的主要誘發(fā)因素。熱液與圍巖中的鐵反應(yīng)可能也是一個(gè)重要因素。根據(jù)礦相分析，金的沉淀在第二世代硫化物形成期間達(dá)到最高峰。圍巖熱液蝕變作用在時(shí)空上完全與韌性剪切構(gòu)造帶相伴隨。綠泥石、絹云母、石英、硫化物等是主要蝕變礦物。蝕變巖中的石英可分為三個(gè)世代，即

10、構(gòu)造巖前石英、早期熱液石英和晚期熱液石英。晚期熱液石英與硫化物共生。硫化物又可以進(jìn)一步分出兩期，一期以中粗粒、自形黃鐵礦為特征，另一期以細(xì)粒它形黃鐵礦和黃銅礦共生為特征。2.3 熱液來(lái)源對(duì)本區(qū)而言，云樓崗和伍村巖體不是主要的金源，但它們所對(duì)應(yīng)的巖漿作用為成礦熱水溶液的形成和循環(huán)提供了必要的熱源。此外在韌性剪切帶形成過(guò)程中，大量中酸性巖脈的侵入也在圍巖蝕變中起重要作用，本區(qū)可見(jiàn)大量花崗偉晶巖脈出現(xiàn)。熱水溶液可能主要是大氣降水和變質(zhì)水的混合。2.4 礦體特征熱液蝕變、剪切帶內(nèi)部構(gòu)造與礦體特征有密切的關(guān)系，它們共同決定礦體的形態(tài)。從本區(qū)開(kāi)采過(guò)程大量的現(xiàn)場(chǎng)觀察資料表明，在剪切帶內(nèi)，礦體以細(xì)脈-浸染狀金

11、硫化物礦體（蝕變糜棱巖）和金硫化物石英礦體兩種形態(tài)產(chǎn)出，它們?cè)诳臻g上可以獨(dú)立產(chǎn)出，構(gòu)成金礦體，也可以相互交叉在一起，共同構(gòu)成金礦體。兩種礦體規(guī)模大小不一從幾厘米到幾米不等，最大達(dá)十余米，如果兩種類型的礦體同時(shí)出現(xiàn)，往往是厚大和富礦包出現(xiàn)的部位，延伸也較大，單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)則規(guī)模小，變化大，礦體常呈透鏡狀或串珠狀出現(xiàn)。在細(xì)脈-浸染狀金硫化物礦體中，常見(jiàn)硫化物沿葉理方向分布，但如果僅見(jiàn)自形好、粗顆粒的硫化物往往含金品位不高；金硫化物石英脈按產(chǎn)狀可分兩類，一類為遭受強(qiáng)烈變形的石英脈，石英出現(xiàn)動(dòng)態(tài)重結(jié)晶，這類石英脈呈透鏡狀或串珠狀，脈寬可達(dá)1m或更大，脈中硫化物呈網(wǎng)脈狀“膠結(jié)石英”出現(xiàn)，微細(xì)金粒沿重結(jié)晶石英

12、排列方向分布，并出現(xiàn)細(xì)粒石英包裹金；另一類規(guī)模更小的石英脈（硅化）沿糜棱巖片理產(chǎn)出，形態(tài)較復(fù)雜，有時(shí)呈褶曲狀。3 找礦方向 根據(jù)微觀和宏觀的資料表明，粵西、桂東南區(qū)域上找礦的基本標(biāo)志是：（1）老地層（寒武、前寒武系）中含碳質(zhì)、富泥質(zhì)的片巖、變粒巖等變質(zhì)巖地層往往是金的礦源層；（2）有區(qū)域構(gòu)造帶的次級(jí)剪切帶通過(guò)，具體表現(xiàn)為糜棱巖、碎裂巖帶；（3）圍巖蝕變主要以綠泥石、絹云母、硅化、硫化物為標(biāo)志；（4）從微觀上，Au與Ag、As、Pb、Zn、Cu相關(guān)性較好，部分與Sb、Hg相關(guān)性亦較好，次生金元素4ppb的異常與金礦化關(guān)系密切，分析金化探異常區(qū)可參考這些標(biāo)志；（5）巖石化學(xué)特征數(shù)值，國(guó)內(nèi)外多數(shù)地區(qū)

13、的成礦特征表現(xiàn)為，賦礦巖體一般K2O/Na2O1，而與金礦化有關(guān)的巖體（提供熱源或熱液）的K2O/ Na2O1；（6）就本礦區(qū)或某一局部區(qū)域而言，即使具備上述條件，成礦也受不同因素的影響。它們包括：在巖體或混合巖分布區(qū)不利于形成大規(guī)模的工業(yè)礦體，主要是金元素向外（相對(duì)低溫區(qū)）遷移，這在礦區(qū)某一礦床或礦床中的某一地段都可以得到證實(shí)，如坑尾礦床，后逕礦床、云西礦床的某些地段，但遠(yuǎn)離熱源由于成礦熱液減少、流動(dòng)性差也不利于成礦；剪切帶（糜棱巖帶）的規(guī)模（長(zhǎng)度和厚度）決定其本身的延深深度并與礦體規(guī)模有密切關(guān)系；在較年輕的地層中也不利于成礦，最好是寒武或前寒武片巖的大塊殘留體中通過(guò)的剪切帶，比如本區(qū)的北礦

14、帶中的高村、云西礦床；有后期熱液蝕變（浸染型硫化物）的疊加更有利于成礦或提高礦體品位；本區(qū)中礦帶和南礦帶不利于形成大規(guī)模工業(yè)礦體可能與上述幾個(gè)因素的同時(shí)作用有關(guān)，同時(shí)也有可能由于北礦帶本身規(guī)模較大有利成礦并且影響了其下盤南側(cè)剪切帶的成礦，由于提供熱源的巖體是在礦區(qū)北部，熱液流動(dòng)方向應(yīng)自北向南自下而上；北礦帶特別是高村、云西礦床深部仍有較好的找礦前景，是重點(diǎn)找礦方向；盡管礦區(qū)內(nèi)有小規(guī)模的后期構(gòu)造，對(duì)礦體有小距離的錯(cuò)動(dòng)（如高村礦床），礦區(qū)內(nèi)剪切帶和礦體都具有隱覆和向東側(cè)覆現(xiàn)象，但并未有證據(jù)證明有大型后期構(gòu)造對(duì)成礦造成大規(guī)模的破壞，但后期小斷裂確實(shí)影響了礦體和圍巖的穩(wěn)固性和完整性；開(kāi)采礦區(qū)深部和外圍的找礦，仍然應(yīng)先建立在對(duì)上述找礦標(biāo)志和影響因素的綜合研究的基礎(chǔ)上遵從成礦規(guī)律和找礦原則開(kāi)展找礦探礦工作，減少探礦風(fēng)險(xiǎn)，避免耽誤時(shí)間，盡快爭(zhēng)取在尋找后續(xù)資源上有新突破，確保礦山的可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1 劉喜山·等韌性剪切變形變質(zhì)作用及找礦·長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院，19912 Zhou Y Z.Geology and Geochmistry of Hetai Gold Field ,Southern China.Guangzhou:South China University of Technology Press,